JP2516020B2 - 地盤の強さの測定方法 - Google Patents
地盤の強さの測定方法Info
- Publication number
- JP2516020B2 JP2516020B2 JP62143907A JP14390787A JP2516020B2 JP 2516020 B2 JP2516020 B2 JP 2516020B2 JP 62143907 A JP62143907 A JP 62143907A JP 14390787 A JP14390787 A JP 14390787A JP 2516020 B2 JP2516020 B2 JP 2516020B2
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- Japan
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- waveform
- weight
- impact
- strength
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Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明が属する技術分野） 本発明は、地盤の強さを測定する技術に関する。
（発明の課題とその特徴点） 従来、道路土工等では、平板載荷試験で地盤係数Ｋ30
を求めて、これを指標にして地盤の強さを判定すること
が行われているが、この平板載荷試験は簡単でなく、時
間が掛かるので、多地点での施行が困難である。
を求めて、これを指標にして地盤の強さを判定すること
が行われているが、この平板載荷試験は簡単でなく、時
間が掛かるので、多地点での施行が困難である。
また、重錘を所定高さから地盤上に落下・衝突させ、
衝突時の最大加速度を検出し、これより地盤の密度、延
いては地盤の強さを推定する方法も知られているが（特
開昭51-117402号参照）、加速度の波形は地盤の粒子構
造の影響を受け、必ずしも正しい地盤の密度や強さを反
映するものではないし、この従来法は、最大加速度のほ
ぼ一定値が得られるまで重錘の落下を反復する（通常８
回位）ようになっており、測定の即時性と連続性に欠け
ている。
衝突時の最大加速度を検出し、これより地盤の密度、延
いては地盤の強さを推定する方法も知られているが（特
開昭51-117402号参照）、加速度の波形は地盤の粒子構
造の影響を受け、必ずしも正しい地盤の密度や強さを反
映するものではないし、この従来法は、最大加速度のほ
ぼ一定値が得られるまで重錘の落下を反復する（通常８
回位）ようになっており、測定の即時性と連続性に欠け
ている。
本発明は、平板載荷試験から求められる地盤係数に相
当する数値を即時的かつ連続的に測定することができる
簡便な方法を提供することを目的としているものであっ
て、その構成上の特徴は特許請求の範囲に記載したとお
りである。
当する数値を即時的かつ連続的に測定することができる
簡便な方法を提供することを目的としているものであっ
て、その構成上の特徴は特許請求の範囲に記載したとお
りである。
本発明における「衝撃波形の処理」は、衝撃波形の周
波数領域における処理と時間領域における処理の何れで
あってもよい。
波数領域における処理と時間領域における処理の何れで
あってもよい。
（発明の具体的説明） 重錘１が地盤上に落下した状態は、第１図に示すよう
に、重錘１の質量ｍと土の弾性によって一自由度係の振
動系が構成された状態であり、重錘１に対する土の変形
抵抗をばね定数ｑとして定義すると、振動系の固有振動
数ｆ0は、 である。
に、重錘１の質量ｍと土の弾性によって一自由度係の振
動系が構成された状態であり、重錘１に対する土の変形
抵抗をばね定数ｑとして定義すると、振動系の固有振動
数ｆ0は、 である。
重錘１が地表に落下・衝突したときの衝撃波形（衝撃
力Ｆの波形と加速度αの波形）を測定し（その一例を第
２図に示す。なお、重錘１と土との間は機械的に固定さ
れたものではないので、張力が作用する方向の振動成分
は測定されない）、該衝撃波形の後述のような周波数若
しくは時間領域における処理から、振動系の固有振動数
ｆ0を求め、このｆ0を（１）式に代入することにより、 ｑ＝（２πｆ0）2・ｍ ……（２） で、ｑが求められる。
力Ｆの波形と加速度αの波形）を測定し（その一例を第
２図に示す。なお、重錘１と土との間は機械的に固定さ
れたものではないので、張力が作用する方向の振動成分
は測定されない）、該衝撃波形の後述のような周波数若
しくは時間領域における処理から、振動系の固有振動数
ｆ0を求め、このｆ0を（１）式に代入することにより、 ｑ＝（２πｆ0）2・ｍ ……（２） で、ｑが求められる。
このｑを地盤係数と比較する場合は、ｑを重錘１と土
の接触面積ａで除する必要があり、すなわち、 Ｋ＝（２πｆ0）2・m/a ……（３） であり、 このＫが平板載荷試験から求められる地盤係数Ｋ30に
相当する数値になることは実験上確認されている。
の接触面積ａで除する必要があり、すなわち、 Ｋ＝（２πｆ0）2・m/a ……（３） であり、 このＫが平板載荷試験から求められる地盤係数Ｋ30に
相当する数値になることは実験上確認されている。
第３図に示すような衝撃波形のパワースペクトル（処
理対象波形の自己相関関数のフーリエ変換）を求める
と、パワースペクトルＳxは振動数ｆが０のとき最大
で、パワースペクトルＳxが最大値の1/2のときの振動数
を固有振動数ｆ0とすることができるので、第３図から
ｆ0が求められる。
理対象波形の自己相関関数のフーリエ変換）を求める
と、パワースペクトルＳxは振動数ｆが０のとき最大
で、パワースペクトルＳxが最大値の1/2のときの振動数
を固有振動数ｆ0とすることができるので、第３図から
ｆ0が求められる。
また、第４図に示すように、衝撃波形から直接的に周
期Ｔを読み取り、ｆ0≒1/Tで、ｆ0を求めることもでき
る。
期Ｔを読み取り、ｆ0≒1/Tで、ｆ0を求めることもでき
る。
衝撃波形は衝撃力Ｆの波形と加速度αの波形の両方を
測定し、Ｆ＝ｍαが成立する振動数範囲での固有振動数
を求める必要がある。
測定し、Ｆ＝ｍαが成立する振動数範囲での固有振動数
を求める必要がある。
本発明の原理と実施上の基本的手法は前述のとおりで
あるが、次に、本発明実施用の装置について概略説明す
る。
あるが、次に、本発明実施用の装置について概略説明す
る。
衝撃波形の測定のために重錘１に取付けるセンサは荷
重計２と加速度計３であり、荷重計２は通常複数（図の
場合は３つ）設ける。
重計２と加速度計３であり、荷重計２は通常複数（図の
場合は３つ）設ける。
重錘１の先端部４の下面（地盤との接触面）は平面に
し、また、重錘１の材質は堅固かつ軽量なジェラルミン
等にすることが好ましい。
し、また、重錘１の材質は堅固かつ軽量なジェラルミン
等にすることが好ましい。
衝撃波形のパワースペクトルは、現在では、高速フー
リエ変換（FFT）のアルゴリズムを用いることにより、
比較的簡単な装置で容易に求めることができる。
リエ変換（FFT）のアルゴリズムを用いることにより、
比較的簡単な装置で容易に求めることができる。
第５図は、データ処理の線図であり、５はデータ処理
部、６は表示部、７は記憶・再生部を示している。
部、６は表示部、７は記憶・再生部を示している。
データ処理部５では、重錘１のセンサから送られるデ
ータに基づく衝撃波形の測定、該衝撃波形の処理による
固有振動数ｆ0の算出、前記式によるＫ値の算出を行う
ようになっている。
ータに基づく衝撃波形の測定、該衝撃波形の処理による
固有振動数ｆ0の算出、前記式によるＫ値の算出を行う
ようになっている。
表示部６は液晶ディスプレイ等であり、オペレーター
に測定結果を知らせるようになっている。
に測定結果を知らせるようになっている。
記憶・再生部７は表示部６に接続され、記憶している
各データや計算結果を再生して表示部６に送れるように
なっている。
各データや計算結果を再生して表示部６に送れるように
なっている。
以上のような装置を例えばロードローラで牽引される
車輌上に設置し、ロードローラを進行させつつ、適宜機
構で重錘１の引上げ・落下を繰返し行えば、地盤の締固
め作業と並行して地盤の強さの測定を連続して行うこと
ができる。
車輌上に設置し、ロードローラを進行させつつ、適宜機
構で重錘１の引上げ・落下を繰返し行えば、地盤の締固
め作業と並行して地盤の強さの測定を連続して行うこと
ができる。
（発明の効果） 本発明は以上のようなものであるから、下記のような
諸効果が期待できる。
諸効果が期待できる。
即時的に地盤の強さを測定することができ、測定結果
のフィードバックにより土工の的確な品質管理が可能で
ある。
のフィードバックにより土工の的確な品質管理が可能で
ある。
連続的測定が可能であり、従来の点的な管理と異な
り、面的な管理を行うことができ、土工の品質のバラツ
キが小さくなり、均質な施工地盤が得られる。
り、面的な管理を行うことができ、土工の品質のバラツ
キが小さくなり、均質な施工地盤が得られる。
重錘が地盤と衝突するときに発生する衝撃波形の処理
から、平板載荷試験から求められる地盤係数Ｋ30に相当
する数値を直接得る方法であるから、データ処理値がそ
のまま地盤係数Ｋ30に相当する数値（絶対指標）であ
り、測定値の校正図は必要でない。
から、平板載荷試験から求められる地盤係数Ｋ30に相当
する数値を直接得る方法であるから、データ処理値がそ
のまま地盤係数Ｋ30に相当する数値（絶対指標）であ
り、測定値の校正図は必要でない。
測定地盤の応答が弾性範囲内であれば、重錘の重量や
落下高さの制約を受けない。
落下高さの制約を受けない。
第１図は重錘が地盤と衝突したときの振動モデル図、第
２図は衝撃波形の一例図、第３図は衝撃波形のパワース
ペクトル図、第４図は衝撃波形の時間領域における処理
から固有振動数を求める場合の説明図、第５図はデータ
処理のブロック線図である。 なお、図中、１は重錘、２は荷重計、３は加速度計、４
は先端部、５はデータ処理部、６は表示部、７は記憶・
再生部である。
２図は衝撃波形の一例図、第３図は衝撃波形のパワース
ペクトル図、第４図は衝撃波形の時間領域における処理
から固有振動数を求める場合の説明図、第５図はデータ
処理のブロック線図である。 なお、図中、１は重錘、２は荷重計、３は加速度計、４
は先端部、５はデータ処理部、６は表示部、７は記憶・
再生部である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末松 直幹 東京都台東区台東１丁目２番１号 不動 建設株式会社内 (72)発明者 川瀬 泰裕 東京都台東区台東１丁目２番１号 不動 建設株式会社内 (72)発明者 田村 徹 東京都台東区台東１丁目２番１号 不動 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−117402（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】適宜高さから自由落下させた重錘を地盤面
に衝突させ、重錘に取付けたセンサで衝撃波形（衝撃力
波形と加速度波形）を測定し、該衝撃波形の処理から、
衝撃力が加速度に比例する振動数範囲での固有振動数を
求めて、平板載荷試験から求められる地盤係数に相当す
る数値を得ることを特徴とする地盤の強さの測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62143907A JP2516020B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 地盤の強さの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62143907A JP2516020B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 地盤の強さの測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307359A JPS63307359A (ja) | 1988-12-15 |
| JP2516020B2 true JP2516020B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=15349853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62143907A Expired - Lifetime JP2516020B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 地盤の強さの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2516020B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2506282B2 (ja) * | 1991-09-26 | 1996-06-12 | 篤 笠原 | 地盤支持力試験装置 |
| KR100455315B1 (ko) * | 2001-06-08 | 2004-11-09 | 군산대학교산학협력단 | 지반 조사방법 |
| KR100643055B1 (ko) | 2005-06-24 | 2006-11-10 | (주) 토건테크 | 다짐도 관리 및 노상 지지력 평가 시스템 |
-
1987
- 1987-06-09 JP JP62143907A patent/JP2516020B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63307359A (ja) | 1988-12-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
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